Leghe di alluminio con saldature integre
La saldatura per attrito e mescolamento (FSW, friction stir welding) è una tecnica relativamente nuova per unire lamiere di alluminio di diverso spessore, particolarmente utile per la produzione di aeromobili e componenti per auto. Purtroppo, tali saldature sono soggette a un tipo di difetto chiamato bond kissing, il quale limita l’uso della saldatura FSW. Il progetto STIRSCAN (Detection of kissing bonds in friction stir welds in aero structures), finanziato dall’UE, è stato avviato per sviluppare un sistema di prove non distruttive in grado di rilevare i kissing bond presenti nelle aerostrutture e nei componenti per auto. Il loro scopo è dato dalla rilevazione di difetti inferiori a 0,3 mm di lunghezza. I partner del progetto STIRSCAN hanno sviluppato una metodologia innovativa per combinare una tecnica a ultrasuoni non lineare e una tecnica a ultrasuoni ad alta frequenza di incidenza obliqua. Ciò rende possibile una misurazione sensibile di un’ampia varietà di difetti e il rilevamento di piccoli kissing bond. La tecnica a ultrasuoni ad alta frequenza si basa sulla riflessione di due segnali chirp fuori fase emessi da un trasduttore di trasmissione con frequenza di ~ 3,5 MHz. Mediante l’uso di onde sonore di frequenza relativamente maggiore, si possono rilevare piccoli difetti di saldatura. La tecnica a ultrasuoni non lineare è basata su componenti di frequenza armonica che vengono generate durante la propagazione di onde attraverso un difetto. Diversi studi di caso hanno confermato che la sensibilità di entrambe le tecniche è di gran lunga migliore rispetto ai metodi tradizionali. Un’efficace individuazione dei kissing bond offrirà una gamma più ampia di applicazioni per la saldatura FSW, compresi componenti critici per la sicurezza. Con l’adozione diffusa della saldatura FSW, il mercato aerospaziale e dei componenti automobilistici, di piccole e medie imprese, vale potenzialmente miliardi di euro.
Parole chiave
Leghe di alluminio, prove non distruttive, saldatura per attrito e mescolamento, kissing bond, tecnica ultrasonica non lineare
